钢铁企业电除尘技术的发展历程及运行现状-修改
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进行了用电除尘器净化各种烟尘的试验研究
1974年
鞍钢二炼钢厂吹氧平炉上进行了电除尘器试验，冷态用二
电场电除尘器，热态用四电场电除尘器
1979年
鞍钢烧结总厂一烧车间烧结机头烟尘净化用电除尘器进行 了半工业性试验，针对板线结构、气流分布、阴阳极振打 加速度等基础研究进行了相应的试验工作。
宣化冶金环保设备公司与北京钢铁研究院共同在宣钢300m3 高炉上进行了半工业性试验，负责煤气干法电除尘器的设 计及制造，并获得成功
2014年全国冶金能源环保生产技术会
中冶赛迪技术中心能环研究室
2014.10
钢铁工业排放烟尘的特点
1.点多面广连续排放
钢铁企业各单元生产过程中均有烟粉尘产生，污染源分布极广。 从原料准备到钢材出厂几乎每个环节都有粉尘散发
2.含尘气体排放量大浓度高
每个生产环节需要处理的含尘气体量都很大，其中炼铁和炼钢 最大。烟气量约占整个生产过程的50%以上
中冶赛迪
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
16
高炉煤气干法静电除尘技术
高炉煤气干电除尘工艺流程图
1-高炉；2-粗除尘器；3、4、5-静电除尘单元；6-气力输灰装置；7-贮灰罐；8-发电装置； 9-调压阀组；10-低压净煤气管网。
中冶赛迪
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
17
高炉煤气干法除酸技术
交流发电机+ 机械整流器。
开始使用硒 整流器。
美国人开始 研究电除尘 器理论。
最早电除尘器用人工控制电压电流，采用自藕变压器，后来改用饱和 电抗器，六十年代采用可控硅，一直至今。 可控硅的应用，是电源的一项革命，为电除尘器各种控制特性和自动 控制创造了条件，使电除尘器性能有了很大的提高。
中冶赛迪
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
中冶赛迪 钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
18
结束
欢迎各位专家批评指正！
19
1-高炉；2-重力除尘器；3-布袋除尘器；
4-干法脱氯塔；5-TRT发电机；6-调压阀
组；7-低压净煤气管网。
煤气干法除尘器之后、设干式除酸吸附塔，塔内充填专用碱性脱氯剂，煤气通过设备 时，其中的Cl-被吸附在脱氯剂上, 达到脱氯目的。 1）干法除酸，能够实现热风炉、干燥炉等较高煤气热值用户能源高效利用 2）能够一次性解决包括TRT在内的用气设备及管网的腐蚀和积盐问题。 3）环保除酸，无废酸水或废碱液处置问题。
优点：过滤精度高，捕集效率高，
许操作温度高，可处理腐蚀性气
体，能处理大排量气体； 缺点：设备复杂，对设备安装、 维护、管理水平高；对比电阻要 求较高；投资较大；占地面积大。
占地面积小，耐湿、耐油、耐酸
碱能力强； 缺点：成本较高。
差，过滤速度较低，压损大，运
行费用高。
中冶赛迪
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
80年代 后
1989年 ~1992年
中冶赛迪
宣化冶金环保设备公司与鞍钢设计院合作，在鞍钢14#双床 平炉上设计、制造了一台φ 7.6m三电场的圆式电除尘器， 验证了大型转炉转炉煤气干法电除尘器的工业应用可靠性
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
7
干式电除尘器与湿式电除尘器比较
除尘基本原理相同，要经 历荷电、收集及清灰三个 阶段。
又要保证达到设备的各项技术要求，是一项技术性很强的工程。 要想实现设备长期稳定的除尘效率，还需要正确的操作管理， 并有计划的进行检修，根据实际情况决定小修、定期检修及大
修的时间、内容等。
中冶赛迪
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
15
高炉煤气干法静电除尘技术
1.对高炉变工况的适应性优于布
技 术 特 点
起，取长补短，充分发挥了电除尘在
第一电场中能大量收尘及布袋除尘对 粉尘粒度和比电阻不敏感、排放浓度 低的优点，是满足更加严格排放标准 的新一代除尘设备。
中冶赛迪
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
10
现行钢铁企业主要生产工艺大气污染区排放指标
项目 生产工艺
烧结
颗粒物 mg/m3
50
二氧化硫 mg/m3
5
国内钢铁企业电除尘器发展史（除尘器应用）
解放初 在高炉烟尘净化上使用了湿式电除尘器
1954年
吉林铁合金厂在钼精矿焙烧烟尘净化上选用了一台从前苏 联引进的14m2的卧式四电场ESP
1957年
包钢选矿厂转炉焙烧烟尘净化也从前苏联引进了II p II-42
型ESP
1964年 后
烧结厂机尾烟尘净化几乎都选用电除尘器
钢铁企业粉尘成分主要以含铁粉尘和原料粉尘为主，粉尘密度 一般在0.5～2.0t/m3，粉尘比电阻在5×108Ω·cm以上，粉尘粒 径主要在0.2～20μm。
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
3.粉尘成分复杂
中冶赛迪
1
钢铁企业各类典型冶金粉尘的成分(单位：%w)
名称 高炉灰 转炉灰 氧化铁皮 电炉粉尘 烧结电除 尘 Tfe 24.2 60.7 72.2 ~36 23.1 CaO 3.5 10.5 1.9 11 SiO2 2 4.4 2.1 3.2 MgO AL2O3 4.2 2.5 1.5 1.5 1.9 1.7 1.8 1.5 C 33.3 1.6 1.2 ~2 10 K2O 0.07 0.14 26.9 Na2O 0.63 0.43 2.24 Pb 0.15 0.03 ~4 2.15 Zn 6.7 0.11 ~25 0.5
1923年
1948年
多依奇推导 出了收尘效 率理论公式。
确定了电场 荷电理论。
报道了高比 电阻粉尘及 反电晕的理 论研究。
中冶赛迪
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
4
电除尘器电源发展史
1824年 1883年 1907年 1956年 1959年 起
摩擦起电器 产生高压电 源。
静电感应起 电机，用蒸 汽机带动。
粉尘比电阻 比集尘面积 制造安装
电除尘器不同于一般的工业设备，其体积庞大、吨位重、结构 复杂，特别是用于煤气回收的圆式电除尘器，对零部件的加工、 焊接工业要求较高，制作困难。为保证电除尘器的除尘效率， 还需要电除尘器有着很高的安装精度。在整机安装过程中，既
要克服因制造中的局部缺陷与运输储存堆放过程中引起的变形，
3
电除尘器发展史
1824年 188Hale Waihona Puke Baidu年 1907年 1910年 1911年
德国人霍菲 尔德进行了 第一个电除 尘器试验
英国人洛奇 等人进行氧 化铅收集的 工业应用， 试验失败。
英国人洛奇 使用机械整 流收集硫酸 雾并获得成 功。
开始在冶炼、 水泥行业中 应用。
美国人开始 研究电除尘 器理论。
1922年
湿式除尘器无振打装置， 不产生二次扬尘；可有效 收集酸雾、重金属，有机 污染物（二噁英）等，除 尘效率高。
中冶赛迪
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
8
电除尘器新技术的发展（1）
移动电极方式， 防二次扬尘
电除尘技 术创新
机电多复式双区 技术
湿式电除尘器
膜电除尘器
膜湿式电除尘器以编制纤维膜为载体，解决了板式收 尘极布水的不均匀问题；多重耐酸材料的选择避免湿 式除尘设备的腐蚀问题；同时完全消除二次扬尘并维 持稳定的高场强。
保除尘的投入，对“排放标准提高后比集尘面积要相应调整到
合理范围值”的这一认识还普遍不够，导致电除尘器比集尘面 积普遍偏小，大部分比集尘面积在60～110m2/m3/s之间，因 此加大比集尘面积，是提高除尘效率，实现排放达标的有效途
径。
中冶赛迪
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
14
钢铁企业电除尘器的改进措施（3）
袋，系统安全性更高； 2.主体设备使用寿命长达 8 年以 上，解决干法布袋系统运行成 本高，布袋维护量大，作业环 境恶劣，人力成本高等问题； 3. 除尘阻损仅是布袋的 20% ， 提高余压发电效率。
实 施 效 果
1. 全国产干电系统建设成本
与布袋系统相当，投资回收
期1~2年； 2. 生产运行综合效益较布袋 增加约0.85元/t Fe。
200
氮氧化合 物mg/m3
300
氟化物 mg/m3
4
二噁英类 ng-TEQ/m3
0.5
炼钢
炼铁（热 风炉）
50
15（包括 高炉出铁 厂）
100
300
5
-
0.5（电炉）
-
中冶赛迪
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
12
钢铁企业电除尘器的改进措施（1）
粉尘比电阻 比集尘面积 制造安装
烟气性质的影响包括粉尘的比电阻，粉尘粒径分布，粉 尘浓度、粉尘密度、粘附力等。一般来说，适用于静电除尘器 的比电阻值为104 ~1011Ω·cm，当粉尘比电阻值不在这个范围 内时，需要对烟气粉尘进行调质，如转炉LT干法除尘工艺中 的喷水调质。结合除尘工艺设计，调节烟气粉尘比电阻值是电 除尘器高效除尘的关键。
中冶赛迪 钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
9
电除尘器新技术的发展（2）
电袋复合式除尘器
电袋复合式除尘器是一种新型高效率、 高可靠型除尘器，该产品将电除尘和 布袋除尘两种成熟技术有机结合在一
新型高压电源的发展
三相高压电源的开发； 三相高压控制器技术的开发，具 有支持断电、降功率、积灰振打 等特点； 电除尘器整体节能技术的开发。
80年代 后
高炉煤气、铁合金电炉、炼钢电炉、转炉二次烟尘的净化 也开始采用电除尘技术
中冶赛迪
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
6
国内钢铁企业电除尘器发展史（除尘器研究）
1965年 原冶金部组织、科研单位设计与厂矿联合开展了一系列电 除尘试验研究工作
1965年 ~1967年
包钢白云铁矿破碎筛分厂、选矿厂转炉焙烧车间和烧结厂
中冶赛迪
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
13
钢铁企业电除尘器的改进措施（2）
粉尘比电阻 比集尘面积 制造安装
电除尘器内的气流速度、清灰方式、比集尘面积是最重 要的设计参数。目前国外电除尘器比集尘面积可达170～ 300m2/m3/s，单室电场数可达7～8 个，经过处理的气体排放 甚至能够达到5mg/m3的极限指标。而国内由于长期缺少对环
中冶赛迪
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
2
钢铁企业常见除尘类型
布袋除尘器 电除尘器 塑烧板除尘器
高炉烟气除尘、 高炉除铁厂、
目前应用在转 炉一次除尘场 用于热轧车间
原料厂转运站
合
优点：效率高、结构简单、运行 稳定，对粉尘比电阻无要求； 缺点：对烟气高温、高湿适应性
优点：净化效率高，阻损小，允
1974年
鞍钢二炼钢厂吹氧平炉上进行了电除尘器试验，冷态用二
电场电除尘器，热态用四电场电除尘器
1979年
鞍钢烧结总厂一烧车间烧结机头烟尘净化用电除尘器进行 了半工业性试验，针对板线结构、气流分布、阴阳极振打 加速度等基础研究进行了相应的试验工作。
宣化冶金环保设备公司与北京钢铁研究院共同在宣钢300m3 高炉上进行了半工业性试验，负责煤气干法电除尘器的设 计及制造，并获得成功
2014年全国冶金能源环保生产技术会
中冶赛迪技术中心能环研究室
2014.10
钢铁工业排放烟尘的特点
1.点多面广连续排放
钢铁企业各单元生产过程中均有烟粉尘产生，污染源分布极广。 从原料准备到钢材出厂几乎每个环节都有粉尘散发
2.含尘气体排放量大浓度高
每个生产环节需要处理的含尘气体量都很大，其中炼铁和炼钢 最大。烟气量约占整个生产过程的50%以上
中冶赛迪
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
16
高炉煤气干法静电除尘技术
高炉煤气干电除尘工艺流程图
1-高炉；2-粗除尘器；3、4、5-静电除尘单元；6-气力输灰装置；7-贮灰罐；8-发电装置； 9-调压阀组；10-低压净煤气管网。
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17
高炉煤气干法除酸技术
交流发电机+ 机械整流器。
开始使用硒 整流器。
美国人开始 研究电除尘 器理论。
最早电除尘器用人工控制电压电流，采用自藕变压器，后来改用饱和 电抗器，六十年代采用可控硅，一直至今。 可控硅的应用，是电源的一项革命，为电除尘器各种控制特性和自动 控制创造了条件，使电除尘器性能有了很大的提高。
中冶赛迪
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
中冶赛迪 钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
18
结束
欢迎各位专家批评指正！
19
1-高炉；2-重力除尘器；3-布袋除尘器；
4-干法脱氯塔；5-TRT发电机；6-调压阀
组；7-低压净煤气管网。
煤气干法除尘器之后、设干式除酸吸附塔，塔内充填专用碱性脱氯剂，煤气通过设备 时，其中的Cl-被吸附在脱氯剂上, 达到脱氯目的。 1）干法除酸，能够实现热风炉、干燥炉等较高煤气热值用户能源高效利用 2）能够一次性解决包括TRT在内的用气设备及管网的腐蚀和积盐问题。 3）环保除酸，无废酸水或废碱液处置问题。
优点：过滤精度高，捕集效率高，
许操作温度高，可处理腐蚀性气
体，能处理大排量气体； 缺点：设备复杂，对设备安装、 维护、管理水平高；对比电阻要 求较高；投资较大；占地面积大。
占地面积小，耐湿、耐油、耐酸
碱能力强； 缺点：成本较高。
差，过滤速度较低，压损大，运
行费用高。
中冶赛迪
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
80年代 后
1989年 ~1992年
中冶赛迪
宣化冶金环保设备公司与鞍钢设计院合作，在鞍钢14#双床 平炉上设计、制造了一台φ 7.6m三电场的圆式电除尘器， 验证了大型转炉转炉煤气干法电除尘器的工业应用可靠性
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
7
干式电除尘器与湿式电除尘器比较
除尘基本原理相同，要经 历荷电、收集及清灰三个 阶段。
又要保证达到设备的各项技术要求，是一项技术性很强的工程。 要想实现设备长期稳定的除尘效率，还需要正确的操作管理， 并有计划的进行检修，根据实际情况决定小修、定期检修及大
修的时间、内容等。
中冶赛迪
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
15
高炉煤气干法静电除尘技术
1.对高炉变工况的适应性优于布
技 术 特 点
起，取长补短，充分发挥了电除尘在
第一电场中能大量收尘及布袋除尘对 粉尘粒度和比电阻不敏感、排放浓度 低的优点，是满足更加严格排放标准 的新一代除尘设备。
中冶赛迪
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
10
现行钢铁企业主要生产工艺大气污染区排放指标
项目 生产工艺
烧结
颗粒物 mg/m3
50
二氧化硫 mg/m3
5
国内钢铁企业电除尘器发展史（除尘器应用）
解放初 在高炉烟尘净化上使用了湿式电除尘器
1954年
吉林铁合金厂在钼精矿焙烧烟尘净化上选用了一台从前苏 联引进的14m2的卧式四电场ESP
1957年
包钢选矿厂转炉焙烧烟尘净化也从前苏联引进了II p II-42
型ESP
1964年 后
烧结厂机尾烟尘净化几乎都选用电除尘器
钢铁企业粉尘成分主要以含铁粉尘和原料粉尘为主，粉尘密度 一般在0.5～2.0t/m3，粉尘比电阻在5×108Ω·cm以上，粉尘粒 径主要在0.2～20μm。
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
3.粉尘成分复杂
中冶赛迪
1
钢铁企业各类典型冶金粉尘的成分(单位：%w)
名称 高炉灰 转炉灰 氧化铁皮 电炉粉尘 烧结电除 尘 Tfe 24.2 60.7 72.2 ~36 23.1 CaO 3.5 10.5 1.9 11 SiO2 2 4.4 2.1 3.2 MgO AL2O3 4.2 2.5 1.5 1.5 1.9 1.7 1.8 1.5 C 33.3 1.6 1.2 ~2 10 K2O 0.07 0.14 26.9 Na2O 0.63 0.43 2.24 Pb 0.15 0.03 ~4 2.15 Zn 6.7 0.11 ~25 0.5
1923年
1948年
多依奇推导 出了收尘效 率理论公式。
确定了电场 荷电理论。
报道了高比 电阻粉尘及 反电晕的理 论研究。
中冶赛迪
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
4
电除尘器电源发展史
1824年 1883年 1907年 1956年 1959年 起
摩擦起电器 产生高压电 源。
静电感应起 电机，用蒸 汽机带动。
粉尘比电阻 比集尘面积 制造安装
电除尘器不同于一般的工业设备，其体积庞大、吨位重、结构 复杂，特别是用于煤气回收的圆式电除尘器，对零部件的加工、 焊接工业要求较高，制作困难。为保证电除尘器的除尘效率， 还需要电除尘器有着很高的安装精度。在整机安装过程中，既
要克服因制造中的局部缺陷与运输储存堆放过程中引起的变形，
3
电除尘器发展史
1824年 188Hale Waihona Puke Baidu年 1907年 1910年 1911年
德国人霍菲 尔德进行了 第一个电除 尘器试验
英国人洛奇 等人进行氧 化铅收集的 工业应用， 试验失败。
英国人洛奇 使用机械整 流收集硫酸 雾并获得成 功。
开始在冶炼、 水泥行业中 应用。
美国人开始 研究电除尘 器理论。
1922年
湿式除尘器无振打装置， 不产生二次扬尘；可有效 收集酸雾、重金属，有机 污染物（二噁英）等，除 尘效率高。
中冶赛迪
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
8
电除尘器新技术的发展（1）
移动电极方式， 防二次扬尘
电除尘技 术创新
机电多复式双区 技术
湿式电除尘器
膜电除尘器
膜湿式电除尘器以编制纤维膜为载体，解决了板式收 尘极布水的不均匀问题；多重耐酸材料的选择避免湿 式除尘设备的腐蚀问题；同时完全消除二次扬尘并维 持稳定的高场强。
保除尘的投入，对“排放标准提高后比集尘面积要相应调整到
合理范围值”的这一认识还普遍不够，导致电除尘器比集尘面 积普遍偏小，大部分比集尘面积在60～110m2/m3/s之间，因 此加大比集尘面积，是提高除尘效率，实现排放达标的有效途
径。
中冶赛迪
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
14
钢铁企业电除尘器的改进措施（3）
袋，系统安全性更高； 2.主体设备使用寿命长达 8 年以 上，解决干法布袋系统运行成 本高，布袋维护量大，作业环 境恶劣，人力成本高等问题； 3. 除尘阻损仅是布袋的 20% ， 提高余压发电效率。
实 施 效 果
1. 全国产干电系统建设成本
与布袋系统相当，投资回收
期1~2年； 2. 生产运行综合效益较布袋 增加约0.85元/t Fe。
200
氮氧化合 物mg/m3
300
氟化物 mg/m3
4
二噁英类 ng-TEQ/m3
0.5
炼钢
炼铁（热 风炉）
50
15（包括 高炉出铁 厂）
100
300
5
-
0.5（电炉）
-
中冶赛迪
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
12
钢铁企业电除尘器的改进措施（1）
粉尘比电阻 比集尘面积 制造安装
烟气性质的影响包括粉尘的比电阻，粉尘粒径分布，粉 尘浓度、粉尘密度、粘附力等。一般来说，适用于静电除尘器 的比电阻值为104 ~1011Ω·cm，当粉尘比电阻值不在这个范围 内时，需要对烟气粉尘进行调质，如转炉LT干法除尘工艺中 的喷水调质。结合除尘工艺设计，调节烟气粉尘比电阻值是电 除尘器高效除尘的关键。
中冶赛迪 钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
9
电除尘器新技术的发展（2）
电袋复合式除尘器
电袋复合式除尘器是一种新型高效率、 高可靠型除尘器，该产品将电除尘和 布袋除尘两种成熟技术有机结合在一
新型高压电源的发展
三相高压电源的开发； 三相高压控制器技术的开发，具 有支持断电、降功率、积灰振打 等特点； 电除尘器整体节能技术的开发。
80年代 后
高炉煤气、铁合金电炉、炼钢电炉、转炉二次烟尘的净化 也开始采用电除尘技术
中冶赛迪
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
6
国内钢铁企业电除尘器发展史（除尘器研究）
1965年 原冶金部组织、科研单位设计与厂矿联合开展了一系列电 除尘试验研究工作
1965年 ~1967年
包钢白云铁矿破碎筛分厂、选矿厂转炉焙烧车间和烧结厂
中冶赛迪
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
13
钢铁企业电除尘器的改进措施（2）
粉尘比电阻 比集尘面积 制造安装
电除尘器内的气流速度、清灰方式、比集尘面积是最重 要的设计参数。目前国外电除尘器比集尘面积可达170～ 300m2/m3/s，单室电场数可达7～8 个，经过处理的气体排放 甚至能够达到5mg/m3的极限指标。而国内由于长期缺少对环
中冶赛迪
钢铁企业电除尘器技术发展历程及运行现状分析
2
钢铁企业常见除尘类型
布袋除尘器 电除尘器 塑烧板除尘器
高炉烟气除尘、 高炉除铁厂、
目前应用在转 炉一次除尘场 用于热轧车间
原料厂转运站
合
优点：效率高、结构简单、运行 稳定，对粉尘比电阻无要求； 缺点：对烟气高温、高湿适应性
优点：净化效率高，阻损小，允